(57)【要約】【課題】誤り訂正符号を用いて、信頼性の高い受信装置及び受信方法を提供する。【解決手段】初期判定値生成部２０５あるいはシンボルレプリカ生成部２１０が、周波数領域等化により仮判定値を生成する。干渉除去部２０６が仮判定値から干渉信号のレプリカを精製し、受信信号から除去することで干渉除去を行う。信号分離部２０７が、干渉除去後の信号に対し、ＭＩＭＯ信号分離としてＭＬＤを行う。信号分離部２０７が、ＭＬＤ処理が既定の回数行われたかどうかを判定する。既定の回数行われている場合復号部２０８が符号化ビットＬＬＲに対して誤り訂正復号を行い、得られる送信ビットを出力する。既定の回数行われていない場合、シンボルレプリカ生成部２１０が符号化ビットＬＬＲから仮判定値として変調シンボルのレプリカを生成する。干渉除去部２０６が仮判定値から干渉信号のレプリカを生成し、干渉除去を行う。【選択図】図２
2010050642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の送信アンテナと複数本の受信アンテナとの間で通信を行うＭＩＭＯシステムにおける受信装置であって、
前記複数本の受信アンテナで受信した受信信号から第１の仮判定値を求める初期判定値生成部と、
前記受信信号と前記第１の仮判定値から符号化ビットの信頼度情報である符号化ビット対数尤度比を求める信号検出部と、
前記符号化ビット対数尤度比に対して誤り訂正復号処理を行う復号部と、
を備え、
前記信号検出部は、
前記第１の仮判定値を用いて受信信号に対して干渉除去を行う干渉除去部と、
前記干渉除去された受信信号に対して最尤検出によりＭＩＭＯ信号分離を行って符号化ビット対数尤度比を求める信号分離部と、
を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記初期判定値生成部は、
前記受信信号を周波数領域に変換するＦＦＴ部と、
前記ＦＦＴ部が出力する周波数領域の受信信号に対して、ＭＩＭＯ信号分離を行う伝搬路補償部と、
前記伝搬路補償部の出力を時間領域に変換するＩＦＦＴ部と、
前記ＩＦＦＴ部が時間領域に変換した信号に対し復調処理を行って符号化ビット対数尤度比を求める復調部と、
前記復調部が求めた符号化ビット対数尤度比から前記第１の仮判定値を生成するシンボルレプリカ生成部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記初期判定値生成部は、
前記受信信号を周波数領域に変換するＦＦＴ部と、
前記ＦＦＴ部が出力する周波数領域の受信信号に対して、ＭＩＭＯ信号分離を行う伝搬路補償部と、
前記伝搬路補償部の出力を時間領域に変換するＩＦＦＴ部と、
前記ＩＦＦＴ部が時間領域に変換した信号に対し復調処理を行って符号化ビット対数尤度比を求める復調部と、
前記復調部が求めた符号化ビット対数尤度比に対し誤り訂正復号処理を行う復号部と、
前記復号部が求めた符号化ビット対数尤度比から前記第１の仮判定値を生成するシンボルレプリカ生成部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項４】
前記信号検出部は、
前記信号分離部が求めた符号化ビット対数尤度比から第２の仮判定値を求めるシンボルレプリカ生成部を、さらに備え、
前記干渉除去部は、前記第２の仮判定値を用いて干渉除去を行う
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の受信装置。
【請求項５】
前記復号部から得られる符号化ビット対数尤度比から第３の仮判定値を求めるシンボルレプリカ生成部を、さらに備え、
前記信号検出部は、前記第３の仮判定値を用いて干渉除去を行う
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の受信装置。
【請求項６】
前記信号分離部は、
前記復号部から得られる符号化ビット対数尤度比を用いて、ＭＡＰアルゴリズムでＭＩＭＯ信号分離を行うこと
を特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の受信装置。
【請求項７】
複数本の送信アンテナと複数本の受信アンテナとの間で通信を行うＭＩＭＯシステムにおける受信装置であって、
前記複数本の受信アンテナで受信した受信信号をフーリエ変換により周波数領域の受信信号を生成するＦＦＴ部と、
前記周波数領域の受信信号から第１の仮判定値を求める初期判定値生成部と、
前記周波数領域の受信信号と前記第１の仮判定値から符号化ビットの信頼度情報である符号化ビット対数尤度比を求める信号検出部と、
前記符号化ビット対数尤度比に対して誤り訂正復号処理を行う復号部と、
を備え、
前記信号検出部は、
前記第１の仮判定値を用いて受信信号に対して干渉除去を行う干渉除去部と、
前記干渉除去された受信信号に対して最尤検出によりＭＩＭＯ信号分離を行って符号化ビット対数尤度比を求める信号分離部と、
を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項８】
前記初期判定値生成部は、
前記周波数領域の受信信号に対して、ＭＩＭＯ信号分離を行う伝搬路補償部と、
前記伝搬路補償部の出力を時間領域に変換するＩＦＦＴ部と、
前記ＩＦＦＴ部が時間領域に変換した信号に対し復調処理を行って符号化ビット対数尤度比を求める復調部と、
前記復調部が求めた符号化ビット対数尤度比から前記第１の仮判定値を生成するシンボルレプリカ生成部と、
を備えることを特徴とする請求項７に記載の受信装置。
【請求項９】
前記初期判定値生成部は、
前記周波数領域の受信信号に対して、ＭＩＭＯ信号分離を行う伝搬路補償部と、
前記伝搬路補償部の出力を時間領域に変換するＩＦＦＴ部と、
前記ＩＦＦＴ部が時間領域に変換した信号に対し復調処理を行って符号化ビット対数尤度比を求める復調部と、
前記復調部が求めた符号化ビット対数尤度比に対し誤り訂正復号処理を行う復号部と、
前記復号部が求めた符号化ビット対数尤度比から前記第１の仮判定値を生成するシンボルレプリカ生成部と、
を備えることを特徴とする請求項７に記載の受信装置。
【請求項１０】
前記初期判定値生成部は、
前記周波数領域の受信信号に対して、ＭＩＭＯ信号分離を行う伝搬路補償部と、
前記伝搬路補償部の出力を逆拡散処理する逆拡散部と、
前記逆拡散部が出力した信号に対し復調処理を行って符号化ビット対数尤度比を求める復調部と、
前記復調部が求めた符号化ビット対数尤度比から前記第１の仮判定値を生成するシンボルレプリカ生成部と、
を備えることを特徴とする請求項７に記載の受信装置。
【請求項１１】
前記初期判定値生成部は、
前記周波数領域の受信信号に対して、ＭＩＭＯ信号分離を行う伝搬路補償部と、
前記伝搬路補償部の出力を逆拡散処理する逆拡散部と、
前記逆拡散部が出力した信号に対し復調処理を行って符号化ビット対数尤度比を求める復調部と、
前記復調部が求めた符号化ビット対数尤度比に対し誤り訂正復号処理を行う復号部と、
前記復号部が出力する符号化ビット対数尤度比から前記第１の仮判定値を生成するシンボルレプリカ生成部と、
を備えることを特徴とする請求項７に記載の受信装置。
【請求項１２】
前記信号検出部は、
前記信号分離部が求めた符号化ビット対数尤度比から第２の仮判定値を求めるシンボルレプリカ生成部を、さらに備え、
前記干渉除去部は、前記第２の仮判定値を用いて干渉除去を行う
ことを特徴とする請求項７から１１のいずれかに記載の受信装置。
【請求項１３】
前記復号部から得られる符号化ビット対数尤度比から第３の仮判定値を求めるシンボルレプリカ生成部を、さらに備え、
前記信号検出部は、前記第３の仮判定値を用いて干渉除去を行う
ことを特徴とする請求項７から１１のいずれかに記載の受信装置。
【請求項１４】
前記信号分離部は、
前記第３の仮判定値を用いて、ＭＡＰアルゴリズムでＭＩＭＯ信号分離を行うこと
を特徴とする請求項７から１３のいずれかに記載の受信装置。
【請求項１５】
複数本の送信アンテナと複数本の受信アンテナとの間で通信を行うＭＩＭＯシステムにおける受信装置における受信方法であって、
前記複数本の受信アンテナで受信した受信信号から第１の仮判定値を求める初期判定値生成過程と、
前記受信信号と前記第１の仮判定値から符号化ビットの信頼度情報である符号化ビット対数尤度比を求める信号検出過程と、
前記符号化ビット対数尤度比に対して誤り訂正復号処理を行う復号過程と、
を備え、
前記信号検出過程は、
前記第１の仮判定値を用いて受信信号に対して干渉除去を行う干渉除去過程と、
前記干渉除去された受信信号に対して最尤検出によりＭＩＭＯ信号分離を行って符号化ビット対数尤度比を求める信号分離過程と、
を有することを特徴とする受信方法。
【請求項１６】
前記復号過程で得られる符号化ビット対数尤度比から第３の仮判定値を求めるシンボルレプリカ生成過程をさらに有し、
前記干渉除去過程は前記第３の仮判定値を用いて干渉除去を行い、
前記信号検出過程と前記復号過程を繰り返し行う
ことを特徴とする請求項１５に記載の受信方法。
【請求項１７】
複数本の送信アンテナと複数本の受信アンテナとの間で通信を行うＭＩＭＯシステムにおける受信装置における受信方法であって、
前記複数本の受信アンテナで受信した受信信号をフーリエ変換により周波数領域の受信信号を生成するＦＦＴ過程と、
前記周波数領域の受信信号から第１の仮判定値を求める初期判定値生成過程と、
前記周波数領域の受信信号と前記第１の仮判定値から符号化ビットの信頼度情報である符号化ビット対数尤度比を求める信号検出過程と、
前記符号化ビット対数尤度比に対して誤り訂正復号処理を行う復号過程と、
を備え、
前記信号検出過程は、
前記第１の仮判定値を用いて受信信号に対して干渉除去を行う干渉除去過程と、
前記干渉除去された受信信号に対して最尤検出によりＭＩＭＯ信号分離を行って符号化ビット対数尤度比を求める信号分離過程と、
を有することを特徴とする受信方法。
【請求項１８】
前記復号過程で得られる符号化ビット対数尤度比から第３の仮判定値を求めるシンボルレプリカ生成過程をさらに有し、
前記干渉除去過程は前記第３の仮判定値を用いて干渉除去を行い、
前記信号検出過程と前記復号過程を繰り返し行う
ことを特徴とする請求項１７に記載の受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の送受信アンテナを用いて高速伝送を行うＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ）方式の無線通信システムに用いる受信装置及び受信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信システムでは複数の送受信アンテナを用いて高速伝送を行うＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ）伝送が注目されている。ＭＩＭＯ伝送は、送信装置で複数のデータを同一周波数、同一時間タイミングで複数の送信アンテナを用いて送信するため、受信装置は空間的に多重された信号を受信する。そのため受信装置では、空間的に多重されたＭＩＭＯ受信信号から複数の送信アンテナから送信された複数のデータを検出する必要がある。ＭＩＭＯ信号検出方式は、従来からいくつか提案されている。従来技術のうち、最適なＭＩＭＯ信号検出方式としてＭＬＤ（最尤検出方式：Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）が知られている。ＭＬＤは全送信データのパターンから最もそれらしいものを送信されたデータとして検出する方式である。
【０００３】
しかしながら、例えばシングルキャリア伝送のように、隣接データシンボル間における干渉であるシンボル間干渉（ＩＳＩ：Ｉｎｔｅｒ  Ｓｙｍｂｏｌ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）が生じる場合には、全送信データのパターンを全て調べる必要があるため演算量が問題となる。例えば、送信データシンボル数Ｎｓｙｍ、送信アンテナ数ＮＴ、変調シンボルのコンスタレーション数Ｃとすると、全送信データのパターンはＣ（Ｎｓｙｍ×ＮＴ）となってしまう。なお、Ｃは、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）の場合は４、１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｕｔｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）の場合は１６となる。
【０００４】
無線通信システムでは、一般にＮｓｙｍ＞＞ＮＴであるため、Ｎｓｙｍに関わる演算量を削減することが課題となる。このような課題に対する解決方法として、非特許文献１に記載されている方法が知られている。
【０００５】
図１８は従来技術の送信装置の構成を示すブロック図である。送信装置は変調部５００１でＱＰＳＫや１６ＱＡＭのような変調シンボルにマッピングされ、Ｓ／Ｐ変換部５００２で直列並列変換され、ＧＩ（ガードインターバル：Ｇｕａｒｄ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ）挿入部５００３−１〜５００３−Ｔでガードインターバルが挿入され、送信アンテナ５００４−１〜５００４−Ｔから送信される。
【０００６】
図１９は従来技術の受信装置の構成を示すブロック図である。受信アンテナ５１０１−１〜５１０１−Ｒで受信した受信信号は、ＧＩ除去部５１０２−１〜５１０２−ＲでＧＩを除去され、周波数領域等化部５１０３で周波数領域等化を行って、変調シンボルの仮判定値を得る。その後、ＩＳＩ除去部５１０４では、仮判定値から時間領域のＩＳＩレプリカを生成し、時間領域の受信信号から除去する。ＭＬＤ部５１０５は、ＩＳＩ除去後の信号に対して、ＭＬＤを行って空間多重された信号の分離を行う。このときＩＳＩが除去されているので、ＭＬＤの演算量はＣＮＴとなる。またＭＬＤによって得られた仮判定信号は、再びＩＳＩ除去部５１０４に入力され、ＩＳＩ除去が行われる。ＩＳＩ除去後の信号は、ＭＬＤ部５１０５でＭＬＤが行われる。ＩＳＩ除去およびＭＬＤの繰り返しが規定の回数行われた後、検出後のデータとして出力される。
【非特許文献１】宇都宮、岩波、岡本、「ＭＩＭＯ−ＳＣ−ＦＤＥに於ける繰り返し信号分離検出方式の検討」、電子情報通信学会  総合大会  ２００８年  ３月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般的に、通信システムでは、通信の信頼性を高めるために、誤り訂正符号を用いる。しかしながら、非特許文献１では、ＭＩＭＯ信号検出方式としてＭＬＤを用いる場合に、この誤り訂正符号化に関しては全く考えられていないので、より信頼性の高い受信が難しくなっている。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、誤り訂正符号を用いて、信頼性の高い受信装置及び受信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、複数本の送信アンテナと複数本の受信アンテナとの間で通信を行うＭＩＭＯシステムにおける受信装置であって、
前記複数本の受信アンテナで受信した受信信号から第１の仮判定値を求める初期判定値生成部と、前記受信信号と前記第１の仮判定値から符号化ビットの信頼度情報である符号化ビット対数尤度比を求める信号検出部と、前記符号化ビット対数尤度比に対して誤り訂正復号処理を行う復号部と、を備え、
前記信号検出部は、前記第１の仮判定値を用いて受信信号に対して干渉除去を行う干渉除去部と、前記干渉除去された受信信号に対して最尤検出によりＭＩＭＯ信号分離を行って符号化ビット対数尤度比を求める信号分離部と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、前記初期判定値生成部は、前記受信信号を周波数領域に変換するＦＦＴ部と、前記ＦＦＴ部が出力する周波数領域の受信信号に対して、ＭＩＭＯ信号分離を行う伝搬路補償部と、前記伝搬路補償部の出力を時間領域に変換するＩＦＦＴ部と、前記ＩＦＦＴ部が時間領域に変換した信号に対し復調処理を行って符号化ビット対数尤度比を求める復調部と、前記復調部が求めた符号化ビット対数尤度比から前記第１の仮判定値を生成するシンボルレプリカ生成部と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、前記初期判定値生成部は、前記受信信号を周波数領域に変換するＦＦＴ部と、前記ＦＦＴ部が出力する周波数領域の受信信号に対して、ＭＩＭＯ信号分離を行う伝搬路補償部と、前記伝搬路補償部の出力を時間領域に変換するＩＦＦＴ部と、前記ＩＦＦＴ部が時間領域に変換した信号に対し復調処理を行って符号化ビット対数尤度比を求める復調部と、前記復調部が求めた符号化ビット対数尤度比に対し誤り訂正復号処理を行う復号部と、前記復号部が求めた符号化ビット対数尤度比から前記第１の仮判定値を生成するシンボルレプリカ生成部と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、前記信号検出部は、前記信号分離部が求めた符号化ビット対数尤度比から第２の仮判定値を求めるシンボルレプリカ生成部を、さらに備え、
前記干渉除去部は、前記第２の仮判定値を用いて干渉除去を行うことを特徴とする。
【００１３】
また、この受信装置は、前記復号部から得られる符号化ビット対数尤度比から第３の仮判定値を求めるシンボルレプリカ生成部を、さらに備え、
前記信号検出部は、前記第３の仮判定値を用いて干渉除去を行うことを特徴とする。
【００１４】
また、前記信号分離部は、前記復号部から得られる符号化ビット対数尤度比を用いて、ＭＡＰ（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ａ  ｐｏｓｔｅｒｏｒｉ  Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ）アルゴリズムでＭＩＭＯ信号分離を行うことを特徴とする。
【００１５】
本発明は、複数本の送信アンテナと複数本の受信アンテナとの間で通信を行うＭＩＭＯシステムにおける受信装置であって、
前記複数本の受信アンテナで受信した受信信号をフーリエ変換により周波数領域の受信信号を生成するＦＦＴ部と、前記周波数領域の受信信号から第１の仮判定値を求める初期判定値生成部と、前記周波数領域の受信信号と前記第１の仮判定値から符号化ビットの信頼度情報である符号化ビット対数尤度比を求める信号検出部と、前記符号化ビット対数尤度比に対して誤り訂正復号処理を行う復号部と、を備え、
前記信号検出部は、前記第１の仮判定値を用いて受信信号に対して干渉除去を行う干渉除去部と、前記干渉除去された受信信号に対して最尤検出によりＭＩＭＯ信号分離を行って符号化ビット対数尤度比を求める信号分離部と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
また、前記初期判定値生成部は、前記周波数領域の受信信号に対して、ＭＩＭＯ信号分離を行う伝搬路補償部と、前記伝搬路補償部の出力を時間領域に変換するＩＦＦＴ部と、前記ＩＦＦＴ部が時間領域に変換した信号に対し復調処理を行って符号化ビット対数尤度比を求める復調部と、前記復調部が求めた符号化ビット対数尤度比から前記第１の仮判定値を生成するシンボルレプリカ生成部と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
また、前記初期判定値生成部は、前記周波数領域の受信信号に対して、ＭＩＭＯ信号分離を行う伝搬路補償部と、前記伝搬路補償部の出力を時間領域に変換するＩＦＦＴ部と、前記ＩＦＦＴ部が時間領域に変換した信号に対し復調処理を行って符号化ビット対数尤度比を求める復調部と、前記復調部が求めた符号化ビット対数尤度比に対し誤り訂正復号処理を行う復号部と、前記復号部が求めた符号化ビット対数尤度比から前記第１の仮判定値を生成するシンボルレプリカ生成部と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
また、前記初期判定値生成部は、前記周波数領域の受信信号に対して、ＭＩＭＯ信号分離を行う伝搬路補償部と、前記伝搬路補償部の出力を逆拡散処理する逆拡散部と、前記逆拡散部が出力した信号に対し復調処理を行って符号化ビット対数尤度比を求める復調部と、前記復調部が求めた符号化ビット対数尤度比から前記第１の仮判定値を生成するシンボルレプリカ生成部と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
また、前記初期判定値生成部は、前記周波数領域の受信信号に対して、ＭＩＭＯ信号分離を行う伝搬路補償部と、前記伝搬路補償部の出力を逆拡散処理する逆拡散部と、前記逆拡散部が出力した信号に対し復調処理を行って符号化ビット対数尤度比を求める復調部と、前記復調部が求めた符号化ビット対数尤度比に対し誤り訂正復号処理を行う復号部と、前記復号部が出力する符号化ビット対数尤度比から前記第１の仮判定値を生成するシンボルレプリカ生成部と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
また、前記信号検出部は、前記信号分離部が求めた符号化ビット対数尤度比から第２の仮判定値を求めるシンボルレプリカ生成部を、さらに備え、
前記干渉除去部は、前記第２の仮判定値を用いて干渉除去を行うことを特徴とする。
【００２１】
また、この受信装置は、前記復号部から得られる符号化ビット対数尤度比から第３の仮判定値を求めるシンボルレプリカ生成部を、さらに備え、
前記信号検出部は、前記第３の仮判定値を用いて干渉除去を行うことを特徴とする。
【００２２】
また、前記信号分離部は、前記第３の仮判定値を用いて、ＭＡＰ（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ａ  ｐｏｓｔｅｒｏｒｉ  Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ）アルゴリズムでＭＩＭＯ信号分離を行うことを特徴とする。
【００２３】
本発明は、複数本の送信アンテナと複数本の受信アンテナとの間で通信を行うＭＩＭＯシステムにおける受信装置における受信方法であって、
前記複数本の受信アンテナで受信した受信信号から第１の仮判定値を求める初期判定値生成過程と、前記受信信号と前記第１の仮判定値から符号化ビットの信頼度情報である符号化ビット対数尤度比を求める信号検出過程と、前記符号化ビット対数尤度比に対して誤り訂正復号処理を行う復号過程と、を備え、
前記信号検出過程は、前記第１の仮判定値を用いて受信信号に対して干渉除去を行う干渉除去過程と、前記干渉除去された受信信号に対して最尤検出によりＭＩＭＯ信号分離を行って符号化ビット対数尤度比を求める信号分離過程と、を有することを特徴とする。
【００２４】
この受信方法は、前記復号過程で得られる符号化ビット対数尤度比から第３の仮判定値を求めるシンボルレプリカ生成過程をさらに有し、
前記干渉除去過程は前記第３の仮判定値を用いて干渉除去を行い、前記信号検出過程と前記復号過程を繰り返し行うことを特徴とする。
【００２５】
本発明は、複数本の送信アンテナと複数本の受信アンテナとの間で通信を行うＭＩＭＯシステムにおける受信装置における受信方法であって、
前記複数本の受信アンテナで受信した受信信号をフーリエ変換により周波数領域の受信信号を生成するＦＦＴ過程と、前記周波数領域の受信信号から第１の仮判定値を求める初期判定値生成過程と、前記周波数領域の受信信号と前記第１の仮判定値から符号化ビットの信頼度情報である符号化ビット対数尤度比を求める信号検出過程と、前記符号化ビット対数尤度比に対して誤り訂正復号処理を行う復号過程と、を備え、
前記信号検出過程は、前記第１の仮判定値を用いて受信信号に対して干渉除去を行う干渉除去過程と、前記干渉除去された受信信号に対して最尤検出によりＭＩＭＯ信号分離を行って符号化ビット対数尤度比を求める信号分離過程と、を有することを特徴とする。
【００２６】
この受信方法は、前記復号過程で得られる符号化ビット対数尤度比から第３の仮判定値を求めるシンボルレプリカ生成過程をさらに有し、
前記干渉除去過程は前記第３の仮判定値を用いて干渉除去を行い、前記信号検出過程と前記復号過程を繰り返し行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、ＭＩＭＯ信号検出方式として最尤検出を行う場合に誤り訂正符号を適用するので、より高精度に干渉除去およびＭＩＭＯ信号分離が可能となり、受信性能を向上させることができる。
また、誤り訂正復号結果から仮判定値を求め、干渉除去および最尤検出（ＭＬＤ）を行うので、精度よく干渉除去を行うことができ、最尤検出の性能も向上させることができる。
また、初期判定生成部が生成する第１の仮判定値を、復調結果から求めるので、最初の干渉除去精度を向上させることができる。
また、誤り訂正復号と信号検出を繰り返し行うだけでなく、干渉除去とＭＬＤも繰り返し行うので、干渉除去、ＭＬＤ、復号の性能が向上するため、受信性能を向上させることが可能となる。
また、ＭＩＭＯ信号分離をＭＡＰアルゴリズムで行うようにしするので、ＭＬＤを用いるよりもＭＩＭＯ信号分離性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。以下の実施形態では特に断りがない限り送信アンテナ数をＴ本、受信アンテナ数をＲ本として説明する。またＴ本の送信アンテナはそれぞれ異なるデータストリームを送信しているものとして説明する。
【００２９】
（第１の実施形態）
第１の実施形態はシングルキャリア伝送に本発明を適用したものである。
【００３０】
図１は第１の実施形態における送信装置の構成を示すブロック図である。送信装置は、符号部１０１、変調部１０２、Ｓ／Ｐ変換部１０３、パイロット挿入部１０４−１〜１０４−Ｔ、Ｄ／Ａ変換部１０５−１〜１０５−Ｔ、フィルタ部１０６−１〜１０６−Ｔ、無線部１０７−１〜１０７−Ｔ、送信アンテナ１０８−１〜１０８−Ｔで構成される。
【００３１】
送信データは、符号部１０１で、例えばＬＤＰＣ（Ｌｏｗ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｐａｒｉｔｙ  Ｃｈｅｃｋ）符号や、ターボ符号、畳込み符号といった誤り訂正符号化が行われ、符号化ビットが生成される。符号化ビットは、変調部１０２でＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）や１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）のような変調シンボルにマッピングされる。変調シンボルは、Ｓ／Ｐ変換部１０３で直列並列変換され、パイロット挿入部１０４−１〜１０４−Ｔでパイロット信号が挿入され、Ｄ／Ａ変換部１０５−１〜１０５−Ｔでデジタル・アナログ変換され、フィルタ部１０６−１〜１０６−Ｔで波形整形され、無線部１０７−１〜１０７−Ｔで無線周波数に変換されて、送信アンテナ１０８−１〜１０８−Ｔから送信される。
【００３２】
図２は、第１の実施形態における受信装置の構成を示すブロック図である。受信装置は、受信アンテナ２０１−１〜２０１−Ｒ、無線部２０２−１〜２０２−Ｒ、フィルタ部２０３−１〜２０３−Ｒ、Ａ／Ｄ変換部２０４−１〜２０４−Ｒ、初期判定値生成部２０５、信号検出部２１１、復号部２０８、伝搬路推定部２０９、で構成される。信号検出部２１１は、干渉除去部２０６、信号分離部２０７、シンボルレプリカ生成部２１０で構成される。
【００３３】
受信アンテナ２０１−１〜２０１−Ｒで受信した信号は、無線部２０２−１〜２０２−Ｒで無線周波数からベースバンド信号に変換され、フィルタ部２０３−１〜２０３−Ｒで波形整形され、Ａ／Ｄ変換部２０４−１〜２０４−Ｒでアナログ・デジタル変換され、受信信号として出力される。初期判定値生成部２０５は、受信信号と伝搬路推定部２０９で求められる伝搬路推定値から初期の仮判定値を求める。初期判定値生成部２０５が生成する仮判定値を第１の仮判定値とも呼ぶことにする。干渉除去部２０６は、初期判定値生成部２０５もしくはシンボルレプリカ生成部２１０から入力される仮判定値を用いて干渉除去を行う。信号分離部２０７は、干渉除去後の信号に対してＭＩＭＯ信号分離を行い、符号化ビットＬＬＲ（対数尤度比：Ｌｏｇ  Ｌｉｋｅｈｏｏｄ  Ｒａｔｉｏ）を生成する。復号部２０８は、信号分離部２０７から得られる符号化ビットＬＬＲに対して誤り訂正復号処理を行う。シンボルレプリカ生成部２１０は、信号分離部２０７から得られる符号化ビットＬＬＲから、仮判定値として変調シンボルのレプリカを生成する。信号分離部２０７から得られる符号化ビットＬＬＲから生成された仮判定値を第２の仮判定値とも呼ぶことにする。
【００３４】
図３は、第１の実施形態における初期判定値生成部２０５の構成を示すブロック図である。初期判定値生成部２０５は、ＦＦＴ部３０１−１〜３０１−Ｒ、伝搬路補償部３０２、ＩＦＦＴ部３０３−１〜３０３−Ｒ、Ｐ／Ｓ変換部３０４、復調部３０５、シンボルレプリカ生成部３０６で構成される。
【００３５】
Ａ／Ｄ変換部２０４−１〜２０４−Ｒより入力される受信信号は、ＦＦＴ部３０１−１〜３０１−Ｒで時間周波数変換され、伝搬路補償部３０２で伝搬路補償を行う。伝搬路補償は、入力信号に対し、次のようなＭＭＳＥ（最小平均２乗誤差：Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ  Ｅｒｒｏｒ）重みを乗算して行う。
【００３６】
【数１】
2010050642.tif 000003
【００３７】
なお、Ｈ（ｋ）は第ｋ周波数ポイントにおける伝搬路推定値を要素に持つＲ行Ｔ列の行列であり、Ｈは、行列の複素共役転置、σｎ２は受信アンテナにおける平均雑音電力、ＩＲはＲ行Ｒ列の単位行列を表わす。また、ｋは、１≦ｋ≦Ｎｆである。
【００３８】
伝搬路補償部３０２の出力はＩＦＦＴ部３０３−１〜３０３−Ｔで周波数時間変換され、Ｐ／Ｓ変換部３０４で並列直列変換され、復調部３０５で復調処理が行われ、符号化ビットＬＬＲが算出される。ＱＰＳＫ変調を例に復調処理の説明をする。ＩＦＦＴ後のあるシンボルをＸとする。またＱＰＳＫ変調シンボルを構成しているビットをｂ０、ｂ１とする。このときＸを復調して得られる符号化ビットＬＬＲは、次のようになる。
【００３９】
【数２】
2010050642.tif 000004
【００４０】
ただし、λ（）はＬＬＲを表し、Ｒｅ（）は複素数の実部を表す。λ（ｂ１）に対するビットＬＬＲは式（２）のＲｅ（Ｘ）をＸの虚部に置き換えればよい。また、μはＭＩＭＯ信号分離およびＩＦＦＴ後の等価振幅利得である。第ｋ周波数ポイントでＭＩＭＯ信号分離に用いた重みと伝搬路推定値との積をＷ（ｋ）Ｈ（ｋ）とすると、等価振幅利得は、Ｗ（１）Ｈ（１）〜Ｗ（Ｎｆ）Ｈ（Ｎｆ）をＩＦＦＴして得られたもののうち、復調するシンボルに対応したものとなる。
【００４１】
シンボルレプリカ生成部３０６は、それぞれ入力される符号化ビットＬＬＲから変調シンボルのレプリカを生成する。例えばビットｂ０、ｂ１で構成されているＱＰＳＫ変調の場合、シンボルレプリカＸは次のように表わされる。
【００４２】
【数３】
2010050642.tif 000005
【００４３】
ただし、ｔａｎｈは双曲線正接関数、ｊはｊ２＝−１を満たす虚数単位である。
【００４４】
図４は第１の実施形態における干渉除去部２０６の構成を示すブロック図である。干渉除去部２０６は、干渉レプリカ生成部４０１、加算部４０２−１〜４０２−Ｒで構成される。干渉レプリカ生成部４０１は、入力される仮判定値を用いて干渉レプリカを生成する。ここではＩＳＩレプリカを生成するものとして説明する。ＩＳＩレプリカは、所望シンボル以外の受信レプリカとして生成される。生成されたＩＳＩレプリカは、加算部４０２−１〜４０２−ＲでＡ／Ｄ変換部２０４−１〜２０４−Ｒから入力される受信信号から減算される。第１の実施形態では時間領域で干渉除去が行われる。第ｉシンボルに対するＩＳＩレプリカを次のように表す。
【００４５】
【数４】
2010050642.tif 000006
【００４６】
【数５】
2010050642.tif 000007
【００４７】
信号分離部２０７は、干渉除去後の受信信号に対し、ＭＩＭＯ信号分離としてＭＬＤ（最尤検出：Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）を行う。ＭＬＤは、次式のように軟判定値を出力する。
【００４８】
【数６】
2010050642.tif 000008
【００４９】
なお、ｂｎはシンボルｓ（ｉ）を構成するビットのｎ番目を表わしている。ｓ＾（ｉ）はｓ（ｉ）の候補を表わしている。またｓ＾＋ｎ（ｉ）はｓ（ｉ）の候補のうち第ｎビットが１のものを表わし、ｓ＾−ｎ（ｉ）はｓ（ｉ）の候補のうち第ｎビットが−１のものを表わす。ＭＬＤから求められるＬＬＲは、第ｎビットが１である最小メトリックと第ｎビットが−１である最小メトリックの差で表わされる。
【００５０】
信号分離部２０７は、求めた軟判定値を、信号分離部２０７の処理が規定の回数の処理が行われている場合は復号部２０８に出力し、信号分離部２０７の処理が規定の回数の処理が行われた場合はシンボルレプリカ生成部２１０に出力する。シンボルレプリカ生成部２１０は、入力された符号化ビットＬＬＲからシンボルレプリカを生成する。
【００５１】
図５は、第１の実施形態における受信装置の処理を示すフローチャートである。まずステップｓ５０１では、初期判定値生成部２０５あるいはシンボルレプリカ生成部２１０が、例えば周波数領域等化により仮判定値を生成する。ステップｓ５０２では、干渉除去部２０６が仮判定値から干渉信号のレプリカを精製し、受信信号から除去することで干渉除去を行う。ステップｓ５０３では、信号分離部２０７が、干渉除去後の信号に対し、ＭＩＭＯ信号分離としてＭＬＤを行う。ステップｓ５０４では、信号分離部２０７が、ステップｓ５０３の処理が既定の回数行われたかどうかを判定する。既定の回数行われている場合（ステップｓ５０４；Ｙｅｓ）、ステップｓ５０５では、復号部２０８がステップｓ５０３で得られる符号化ビットＬＬＲに対して誤り訂正復号を行い、得られる送信ビットを出力して処理を終了する。既定の回数行われていない場合（ステップｓ５０４；Ｎｏ）、ステップｓ５０６の処理になる。ステップｓ５０６では、シンボルレプリカ生成部２１０がステップｓ５０３で得られる符号化ビットＬＬＲから仮判定値として変調シンボルのレプリカを生成する。ステップｓ５０２では、干渉除去部２０６がステップｓ５０６から得られる仮判定値から干渉信号のレプリカを生成し、干渉除去を行う。そしてｓ５０３で信号分離部２０７がＭＬＤを行い、再びｓ５０４の処理になる。
【００５２】
このように第１の実施形態では、誤り訂正符号化を適用することにより、受信性能を向上させることが可能となる。
【００５３】
（第２の実施形態）
第２の実施形態は、周波数領域でユーザの割り当てを行うシングルキャリア方式であるＤＦＴ−ｓｐｒｅａｄ−ＯＦＤＭに本発明を適用したものである。
【００５４】
図６は、第２の実施形態における送信装置の構成を示すブロック図である。送信装置は、符号部６０１、変調部６０２、Ｓ／Ｐ変換部６０３、ＤＦＴ部６０４−１〜６０４−Ｔ、スペクトルマッピング部６０５、ＩＦＦＴ部６０６−１〜６０６−Ｔ、ＧＩ挿入部６０７−１〜６０７−Ｔ、Ｄ／Ａ変換部６０８−１〜６０８−Ｔ、フィルタ部６０９−１〜６０９−Ｔ、無線部６１０−１〜６１０−Ｔ、送信アンテナ６１１−１〜６１１−Ｔで構成される。
【００５５】
送信装置は、まず符号部６０１は送信ビットに対して誤り訂正符号化を行い、符号化ビットを生成する。符号化ビットは、変調部６０２でＱＰＳＫや１６ＱＡＭのような変調シンボルにマッピングされる。変調シンボルは、Ｓ／Ｐ変換部６０３で直列並列変換される。Ｓ／Ｐ変換部６０３の出力は、それぞれ、ＤＦＴ部６０４−１〜６０４−ＴでＮｄポイントのＤＦＴが行われ、スペクトルマッピング部６０５で周波数スペクトルにマッピングされる。マッピングは、ＤＦＴしたものをまとめて配置（Ｌｏｃａｌｉｚｅｄ  配置）したり、一定の周波数ポイント間隔に配置（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  配置）したり、ランダムに配置したりすることが可能である。またスペクトルマッピング部６０５は、パイロット生成部６１２で生成されるパイロット信号の配置も行う。スペクトルマッピング部６０５の出力は、ＩＦＦＴ部６０６−１〜６０６−ＴでＮｆポイントの周波数時間変換が行われ、ＧＩ挿入部６０７−１〜６０７−Ｔでガードインターバルが挿入され、Ｄ／Ａ変換部６０８−１〜６０８−Ｔでデジタル・アナログ変換され、フィルタ部６０９−１〜６０９−Ｔで波形整形が行われ、無線部６１０−１〜６１０−Ｔで無線周波数に変換され、送信アンテナ６１１−１〜６１１−Ｔから送信される。なお、Ｎｄ≦Ｎｆである。
【００５６】
図７は、第２の実施形態における受信装置の構成を示すブロック図である。受信装置は、受信アンテナ７０１−１〜７０１−Ｒ、無線部７０２−１〜７０２−Ｒ、フィルタ部７０３−１〜７０３−Ｒ、Ａ／Ｄ変換部７０４−１〜７０４−Ｒ、ＧＩ除去部７０５−１〜７０５−Ｒ、ＦＦＴ部７０６−１〜７０６−Ｒ、スペクトルデマッピング部７０７、初期判定値生成部７０８、信号検出部７０９、復号部７１０、伝搬路推定部７１１、シンボルレプリカ生成部７１２で構成される。
【００５７】
受信アンテナ７０１−１〜７０１−Ｒで受信した信号は、無線部７０２−１〜７０２−Ｒで無線周波数からベースバンド信号に変換され、フィルタ部７０３−１〜７０３−Ｒ、Ａ／Ｄ変換部７０４−１〜７０４−Ｒでアナログ・デジタル変換され、ＧＩ除去部７０５−１〜７０５−Ｒでガードインターバルが除去され、ＦＦＴ部７０６−１〜７０６−ＲでＮｆポイントの時間周波数変換され、スペクトルデマッピング部では送信側で行われたスペクトルマッピングの逆処理であるスペクトルデマッピングが行われ、受信信号として出力される。初期判定値生成部７０８は、受信信号と伝搬路推定部７１１が求めた伝搬路推定値から仮判定値（第１の仮判定値とも呼ぶ）を求める。信号検出部７０９は、入力された仮判定値と伝搬路推定値からＭＩＭＯ信号分離を行い、符号化ビットＬＬＲを求める。復号部７１０は、入力された符号化ビットＬＬＲに対して誤り訂正復号処理を行う。復号部７１０は、復号処理が既定の回数行われていれば、復号処理で得られた送信ビットを出力する。復号処理が既定の回数行われていなければ、シンボルレプリカ生成部７１２に復号処理で得られる符号化ビットＬＬＲを出力する。シンボルレプリカ生成部７１２は、入力された符号化ビットＬＬＲから、仮判定値として、変調シンボルのレプリカを生成する。復号部７１０から得られる符号化ビットＬＬＲから生成される仮判定値を第３の仮判定値とも呼ぶ。
【００５８】
図８は、第２の実施形態にける初期判定値生成部７０８の構成を示すブロック図である。初期判定値生成部７０８は、伝搬路補償部８０１、ＩＤＦＴ部８０２−１〜８０２−Ｔ、Ｐ／Ｓ変換部８０３、復調部８０４、シンボルレプリカ生成部８０５で構成される。
【００５９】
スペクトルデマッピング部７０７より入力される受信信号は、伝搬路補償部８０１で、例えば式（１）のようなＭＭＳＥ重みを用いて伝搬路補償が行われる。伝搬路補償部８０１の出力は、ＩＤＦＴ部８０２−１〜８０２−ＴでＮｄポイントのＩＤＦＴが行われ、Ｐ／Ｓ変換部８０３で並列直列変換され、復調部８０４で復調処理が行われ、符号化ビットＬＬＲが求められる。シンボルレプリカ生成部８０５は符号化ビットＬＬＲから、変調シンボルのレプリカを生成する。
【００６０】
図９は第２の実施形態における信号検出部７０９の構成を示すブロック図である。ここでは周波数領域で干渉除去およびＭＩＭＯ信号分離であるＭＬＤを行う方法を説明する。信号検出部７０９は、干渉レプリカ生成部９０１、加算部９０２−１〜９０２−Ｒ、信号分離部９０３で構成される。干渉レプリカ生成部９０１は、所望シンボル以外のシンボルからＩＳＩレプリカを生成し、ＩＳＩレプリカは加算部９０２−１〜９０２−Ｒで受信信号から減算される。信号分離部９０３は、ＩＳＩ除去後の信号に対してＭＬＤを行って、符号化ビットＬＬＲを求める。ＭＬＤは、例えば式（６）のように行うことができる。周波数領域における第ｉシンボルに対するＩＳＩレプリカは次のように表せる。
【００６１】
【数７】
2010050642.tif 000009
【００６２】
ただし、Ｓ＾ｉ（ｋ）は第ｉ送信シンボルを除いたシンボルレプリカ系列をＤＦＴにより周波数領域に変換したときの第ｋ周波数ポイントを表わしている。
【００６３】
生成された干渉レプリカは、受信信号から次のように減算されて干渉除去後の受信信号Ｒｃ，ｊ（ｋ）が生成される。
【００６４】
【数８】
2010050642.tif 000010
【００６５】
干渉除去後の受信信号Ｒｃ，ｊ（ｋ）に対して式（６）と同様に次式のようにＭＬＤが行われる。
【００６６】
【数９】
2010050642.tif 000011
なお、式（６）と式（９）では以下が異なる。
【００６７】
【数１０】
2010050642.tif 000012
【００６８】
図１０は第２の実施形態における受信装置の処理を示すフローチャートである。まずステップｓ１００１で、初期判定値生成部７０８あるいはシンボルレプリカ生成部７１２が、例えば周波数領域等化により仮判定値を生成する。ステップｓ１００２では、信号検出部７０９が、仮判定値を用いて周波数領域のＩＳＩレプリカを生成し、受信信号（周波数領域信号）から減算して干渉除去を行う。ステップｓ１００３では、信号検出部７０９が、干渉除去後の信号に対し、所望シンボルに対するＤＦＴによる位相回転を元に戻し、ＭＩＭＯ信号分離としてＭＬＤを行い、符号化ビットＬＬＲを求める。ステップｓ１００４では、復号部７１０がステップｓ１００３で得られた符号化ビットＬＬＲに対して誤り訂正復号を行う。ステップｓ１００５では、復号部７１０が、ステップｓ１００４の処理が既定の回数行われたかどうかを判定する。ステップｓ１００４が既定の回数行われていれば（ステップｓ１００５；Ｙｅｓ）、復号部７１０が復号処理で得られる送信ビットを出力して処理を終了する。ステップｓ１００４が既定の回数行われていなければ（ステップｓ１００５；Ｎｏ）、復号部７１０がステップｓ１００６に復号処理で得られる符号化ビットＬＬＲをシンボルレプリカ生成部７１２に渡す。ステップｓ１００６では、シンボルレプリカ生成部７１２が、符号化ビットＬＬＲから、仮判定値として変調シンボルのレプリカを生成して、再度ステップｓ１００２の処理に移る。ステップｓ１００２は、ステップｓ１００６で得られる仮判定値から干渉レプリカを生成し、受信信号から減算して干渉除去を行う。そして、ステップｓ１００３〜ｓ１００５の処理が行われる。
【００６９】
また第２の実施形態では、誤り訂正復号結果から仮判定値を求め、干渉除去およびＭＬＤを行った。誤り訂正復号結果を用いて干渉除去を行うため、精度よく干渉除去を行うことができ、ＭＬＤの性能も向上させることができる。なお、誤り訂正復号結果を用いて干渉除去およびＭＬＤを行う方法は、第１の実施形態にも適用可能である。
【００７０】
（第３の実施形態）
第３の実施形態は、本発明をマルチキャリア方式であるＭＣ−ＣＤＭＡ（Ｍｕｌｔｉ  Ｃａｒｒｉｅｒ  −Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）に適用したものである。
【００７１】
図１１は、第３の実施形態における送信装置の構成を示すブロック図である。送信装置は、符号部１１０１、変調部１１０２、Ｓ／Ｐ変換部１１０３、拡散部１１０４−１〜１１０４−Ｔ、ＩＦＦＴ部１１０５−１〜１１０５−Ｔ、ＧＩ挿入部１１０６−１〜１１０６−Ｔ、パイロット多重部１１０７−１〜１１０７−Ｔ、Ｄ／Ａ変換部１１０８−１〜Ｄ／Ａ変換部１１０８−Ｔ、フィルタ部１１０９−１〜１１０９−Ｔ、無線部１１１０−１〜１１１０−Ｔ、送信アンテナ１１１１−１〜１１１１−Ｔで構成される。
【００７２】
まず符号部１１０１は、送信ビットに対して誤り訂正符号化を行い、符号化ビットを生成する。符号化ビットは、変調部１１０２で変調シンボルにマッピングされ、Ｓ／Ｐ変換部１１０３で直列並列変換され、拡散部１１０４−１〜１１０４−Ｔ、ＩＦＦＴ部１１０５−１〜１１０５−Ｔで時間周波数変換され、ＧＩ挿入部でガードインターバルが挿入され、パイロット多重部１１０７−１〜１１０７−Ｔでパイロット信号が多重され、Ｄ／Ａ変換部１１０８−１〜１１０８−Ｔでデジタル・アナログ変換され、フィルタ部１１０９−１〜１１０９−Ｔで波形整形され、無線部１１１０−１〜１１１０−Ｔで無線周波数に変換され、送信アンテナ１１１１−１〜１１１１−Ｔで送信される。
【００７３】
図１２は、第３の実施形態における受信装置の構成を示すブロック図である。受信装置は、受信アンテナ１２０１−１〜１２０１−Ｒ、無線部１２０２−１〜１２０２−Ｒ、フィルタ部１２０３−１〜１２０３−Ｒ、Ａ／Ｄ変換部１２０４−１〜１２０４−Ｒ、ＧＩ除去部１２０５−１〜１２０５−Ｒ、ＦＦＴ部１２０６−１〜１２０６−Ｒ、初期判定値生成部１２０７、信号検出部１２０８、復号部１２０９、伝搬路推定部１２１０、シンボルレプリカ生成部１２１１で構成される。
【００７４】
受信アンテナ１２０１−１〜１２０１−Ｒで受信した受信信号は、無線部１２０２−１〜１２０２−Ｒで無線周波数からベースバンド信号に変換され、フィルタ部１２０３−１〜１２０３−Ｒ、Ａ／Ｄ変換部１２０４−１〜１２０４−Ｒでアナログ・デジタル変換され、ＧＩ除去部１２０５−１〜１２０５−Ｒでガードインターバルが除去され、ＦＦＴ部１２０６−１〜１２０６−Ｒで時間周波数変換され、受信信号として出力される。初期判定値生成部１２０７は、受信信号と伝搬路推定部１２１０で生成される伝搬路推定値から仮判定値（第１の仮判定値とも呼ぶ）を生成する。信号検出部１２０８は、受信信号から、入力される仮判定値と伝搬路推定値を用いて、符号化ビットＬＬＲを求める。復号部１２０９は、入力される符号化ビットＬＬＲに対して誤り訂正復号処理を行う。復号処理が既定の回数行われた場合は、誤り訂正復号処理によって得られた送信ビットを出力する。復号処理が既定の回数行われていない場合は、復号処理後の符号化ビットＬＬＲをシンボルレプリカ生成部１２１１に渡す。シンボルレプリカ生成部１２１１は、符号化ビットＬＬＲから仮判定値（第３の仮判定値とも呼ぶ）として変調シンボルのレプリカを生成する。
【００７５】
図１３は、第３の実施形態における初期判定値生成部１２０７の構成を示すブロック図である。初期判定値生成部１２０７は、伝搬路補償部１３０１、逆拡散部１３０２−１、Ｐ／Ｓ変換部１３０３、復調部１３０４、復号部１３０５、シンボルレプリカ生成部１３０６で構成される。
【００７６】
伝搬路補償部１３０１は、ＦＦＴ部１２０６−１〜１２０６−Ｒより入力される受信信号に対し、例えば、伝搬路推定部１３０１から入力される伝搬路推定値を用いて求められる式（１）のようなＭＭＳＥ重みを乗算して伝搬路補償を行う。伝搬路補償部１３０１の出力は、逆拡散部１３０２−１〜１３０２−Ｔで拡散コードを用いて逆拡散処理が行われる。逆拡散後の信号は、Ｐ／Ｓ変換部１３０３で並列直列変換され、復調部１３０４で復調処理が行われ、符号化ビットＬＬＲが算出される。復号部１３０５は、復調部１３０４が求めた符号化ビットＬＬＲに対して誤り訂正復号処理を行い、更新された符号化ビットＬＬＲを出力する。シンボルレプリカ生成部１３０６は、符号化ビットＬＬＲから仮判定値として変調シンボルのレプリカを生成する。
【００７７】
図１４は、第３の実施形態における信号検出部１２０８の構成を示すブロック図である。信号検出部１２０８は、干渉レプリカ生成部１４０１、加算部１４０２−１〜１４０２−Ｒ、信号分離部１４０３、シンボルレプリカ生成部１４０４で構成される。
【００７８】
干渉レプリカ生成部１４０１は、コード間干渉レプリカを生成する。コード間干渉レプリカは、所望コード以外の仮判定値を用いて生成される。生成されたコード間干渉レプリカは、加算部１４０２−１〜１４０２−ＲでＦＦＴ部１２０６−１〜１２０６−Ｒから入力される受信信号から減算される。信号分離部１４０３は、干渉除去された信号に対しＭＩＭＯ信号分離としてＭＬＤを行い、符号化ビットＬＬＲを求める。ＭＬＤは式（６）と同様に次式のように行われる。
【００７９】
【数１１】
2010050642.tif 000013
【００８０】
信号分離部１４０３で求められる符号化ビットＬＬＲは、シンボルレプリカ生成部１４０４に渡される。シンボルレプリカ生成部１４０４は、符号化ビットＬＬＲから、仮判定値（第２の仮判定値とも呼ぶ）として変調シンボルのレプリカを生成し、干渉レプリカ生成部１４０１に入力する。干渉レプリカ生成部１４０１は、シンボルレプリカ生成部１４０４から仮判定値が入力された場合は、その仮判定値を用いて干渉レプリカを生成する。そして加算部１４０２−１〜１４０２−Ｒで受信信号から干渉レプリカが減算され、信号分離部１４０３でＭＬＤが行われる。干渉レプリカ生成部１４０１と信号分離部１４０３の処理を、既定の回数繰り返したら、信号分離部１４０３は符号化ビットＬＬＲを出力する。
【００８１】
図１５は、第３の実施形態における受信装置の処理を示すフローチャートである。まずステップｓ１５０１で、初期判定値生成部１２０７あるいはシンボルレプリカ生成部１２１１が、例えば周波数領域等化により仮判定値を生成する。ステップｓ１５０２では、信号検出部１２０８が、仮判定値を用いてコード間干渉レプリカを生成し、受信信号から除去する。ステップｓ１５０３では、信号検出部１２０８が、干渉除去後の受信信号に対し、所望コードによる位相回転を元に戻し、ＭＩＭＯ信号分離としてＭＬＤを行ない、符号化ビットＬＬＲを生成する。ステップｓ１５０４では、信号検出部１２０８がｓ１５０２〜ｓ１５０３の処理が既定の回数行われたかどうかを判定する。既定の回数の処理が行われていなければ（ステップｓ１５０４；Ｎｏ）、ステップｓ１５０５に移る。ステップｓ１５０５では、信号検出部１２０８のシンボルレプリカ生成部１４０４が、符号化ビットＬＬＲから仮判定値として変調シンボルのレプリカを生成する。そして再度ステップｓ１５０２〜ｓ１５０３の処理を行う。ｓ１５０２〜ｓ１５０３の処理が既定の回数行われている場合は（ステップｓ１５０４；Ｙｅｓ）、ステップｓ１５０６に移り、復号部１２０９が誤り訂正復号処理を行う。
【００８２】
ステップｓ１５０７では、復号部１２０９がステップｓ１５０６の処理が既定の回数処理が行われたかどうかを判定する。既定の回数処理されていなければ（ステップｓ１５０７；Ｎｏ）、ステップｓ１５０８に移る。ステップｓ１５０８では、シンボルレプリカ生成部１２１１が、ステップｓ１５０６で得られる符号化ビットＬＬＲから、仮判定値として変調シンボルのレプリカを生成する。そして再度ステップｓ１５０２〜ステップｓ１５０６の処理が行われる。ステップｓ１５０２で用いる仮判定値は、ステップｓ１５０８、ステップｓ１５０５、ステップｓ１５０１の順に優先度を高くすればよい。ステップｓ１５０７でステップｓ１５０６の処理が既定の回数処理が行われていれば（ステップｓ１５０７；Ｙｅｓ）、復号部１２０９が復号処理で得られる送信ビットを出力してフローチャートを終了する。
【００８３】
上記第３の実施形態では、第１の仮判定値を、復号結果を用いて生成する方法を説明した。このため、最初の干渉除去精度を向上させることができる。なお、第１の仮判定値を復号結果から生成する方法は、第１および第２の実施形態でも用いることができる。
【００８４】
また、第３の実施形態では、誤り訂正復号と信号検出（干渉除去およびＭＬＤ）を繰り返し行うだけでなく、干渉除去とＭＬＤも繰り返し行う方法を説明した。これにより、干渉除去、ＭＬＤ、復号の性能が向上するため、受信性能を向上させることが可能となる。
【００８５】
（第４の実施形態）
第１〜３の実施形態では、ＭＩＭＯ信号分離にＭＬＤを用いた場合を説明したが、本実施形態では、誤り訂正復号後の符号化ビットＬＬＲを用いるＭＡＰ（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ａ  ｐｏｓｔｅｒｏｒｉ  Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ）アルゴリズムを用いてＭＩＭＯ信号分離を行う方法を説明する。本実施形態ではシングルキャリア伝送を例に説明する。
【００８６】
図１６は、第４の実施形態における受信装置の構成を示すブロック図である。受信装置は、受信アンテナ１６０１−１〜１６０１−Ｒ、無線部１６０２−１〜１６０２−Ｒ、フィルタ部１６０３−１〜１６０３−Ｒ、Ａ／Ｄ変換部１６０４−１〜１６０４−Ｒ、ＧＩ除去部１６０５−１〜１６０５−Ｒ、ＦＦＴ部１６０６−１〜ＦＦＴ部１６０６−Ｒ、初期判定値生成部１６０７、信号検出部１６０８、復号部１６０９、伝搬路推定部１６１０、シンボルレプリカ生成部１６１１で構成される。
【００８７】
受信アンテナ１６０１−１〜１６０１−Ｒで受信した信号は、無線部１６０２−１〜１６０２−Ｒで無線周波数からベースバンド信号に変換される。無線部１６０２−１〜１６０２−Ｒが出力する受信ベースバンド信号は、フィルタ部１６０３−１〜１６０３−Ｒで波形整形され、Ａ／Ｄ変換部１６０４−１〜１６０４−Ｒでアナログ信号からデジタル信号に変換され、ＧＩ除去部１６０５−１〜１６０５−Ｒでガードインターバルが除去され、ＦＦＴ部１６０６−１〜１６０６−Ｒで時間周波数変換され、受信信号として出力される。伝搬路推定部１６１０は、パイロット信号を用いて伝搬路推定を行い、伝搬路推定値を求める。初期判定値生成部１６０７は、受信信号と伝搬路推定値から仮判定値（第１の仮判定値とも呼ぶ）を求める。信号検出部１６０８は、受信信号、仮判定値、伝搬路推定値、復号部１６０９から得られる符号化ビットＬＬＲからＭＩＭＯ信号分離としてＭＬＤが行われ、符号化ビットＬＬＲが求められる。復号部１６０９は、信号検出部１６０８から得られる符号化ビットＬＬＲに対して誤り訂正復号処理を行う。
【００８８】
図１７は、第４の実施形態における信号検出部１６０８の構成を示すブロック図である。信号検出部１６０８は、干渉レプリカ生成部１７０１、加算部１７０２−１〜１７０２−Ｒ、信号分離部１７０３で構成される。干渉レプリカ生成部１７０１は、仮判定値からＩＳＩレプリカを生成し、ＩＳＩレプリカは加算部１７０２−１〜１７０２−Ｒで受信信号から減算される。信号分離部１７０３は、干渉除去後の受信信号と復号部１６０９から入力される符号化ビットＬＬＲを考慮して、例えば次式のようにＭＩＭＯの信号分離が行われる。
【００８９】
【数１２】
2010050642.tif 000014
【００９０】
なお、Λ（）は復号部から入力されるビットＬＬＲを表わす。
【００９１】
このように第４の実施形態では、ＭＩＭＯ信号分離をＭＡＰアルゴリズムで行うようにした。そのためＭＬＤを用いるよりもＭＩＭＯ信号分離性能を向上させることができる。
【００９２】
また上記第１〜４の実施形態では、全送信信号候補から最尤なものを検出していたが、本発明はこれに限らず、例えば低演算量型のＭＬＤである、Ｍアルゴリズム、ＱＲＭ（ＱＲ  ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｍ  ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）−ＭＬＤ、Ｓｐｈｅｒｅ  Ｄｅｃｏｄｉｎｇなどを用いることができる。
【００９３】
尚、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】第１の実施形態における送信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態における受信装置の構成を示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態における初期判定値生成部の構成を示すブロック図である。
【図４】第１の実施形態における干渉除去部の構成を示すブロック図である。
【図５】第１の実施形態における受信装置の処理を示すフローチャートである。
【図６】第２の実施形態における送信装置の構成を示すブロック図である。
【図７】第２の実施形態における受信装置の構成を示すブロック図である。
【図８】第２の実施形態にける初期判定値生成部の構成を示すブロック図である。
【図９】第２の実施形態における信号検出部の構成を示すブロック図である。
【図１０】第２の実施形態における受信装置の処理を示すフローチャートである。
【図１１】第３の実施形態における送信装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】第３の実施形態における受信装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】第３の実施形態における初期判定値生成部の構成を示すブロック図である。
【図１４】第３の実施形態における信号検出部の構成を示すブロック図である。
【図１５】第３の実施形態における受信装置の処理を示すフローチャートである。
【図１６】第４の実施形態における受信装置の構成を示すブロック図である。
【図１７】第４の実施形態における信号検出部の構成を示すブロック図である。
【図１８】従来技術の送信装置の構成を示すブロック図である。
【図１９】従来技術の受信装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００９５】
１０１  符号部
１０２  変調部
１０３  Ｓ／Ｐ変換部
１０４  パイロット挿入部
１０５  Ｄ／Ａ変換部
１０６  フィルタ部
１０７  無線部
１０８  送信アンテナ
２０１  受信アンテナ
２０２  無線部
２０３  フィルタ部
２０４  変換部
２０５  初期判定値生成部
２０６  干渉除去部
２０７  信号分離部
２０８  復号部
２０９  伝搬路推定部
２０９  伝搬路推定部
２１０  シンボルレプリカ生成部
２１１  信号検出部
３０１  ＦＦＴ部
３０２  伝搬路補償部
３０３  ＩＦＦＴ部
３０４  Ｐ／Ｓ変換部
３０５  復調部
３０６  シンボルレプリカ生成部
４０１  干渉レプリカ生成部
４０２  加算部
６０１  符号部
６０２  変調部
６０３  Ｓ／Ｐ変換部
６０４  ＤＦＴ部
６０５  スペクトルマッピング部
６０６  ＩＦＦＴ部
６０７  ＧＩ挿入部
６０８  Ｄ／Ａ変換部
６０９  フィルタ部
６１０  無線部
６１１  送信アンテナ
６１２  パイロット生成部
７０１  受信アンテナ
７０２  無線部
７０３  フィルタ部
７０４  Ａ／Ｄ変換部
７０５  ＧＩ除去部
７０６  ＦＦＴ部
７０７  スペクトルデマッピング部
７０８  初期判定値生成部
７０９  信号検出部
７１０  復号部
７１１  伝搬路推定部
７１２  シンボルレプリカ生成部
８０１  伝搬路補償部
８０２  ＩＤＦＴ部
８０３  Ｐ／Ｓ変換部
８０４  復調部
８０５  シンボルレプリカ生成部
９０１  干渉レプリカ生成部
９０２  加算部
９０３  信号分離部
１１０１  符号部
１１０２  変調部
１１０３  変換部
１１０４  拡散部
１１０５  ＩＦＦＴ部
１１０６  ＧＩ挿入部
１１０７  パイロット多重部
１１０８  Ｄ／Ａ変換部
１１０９  フィルタ部
１１１０  無線部
１１１１  送信アンテナ
１２０１  受信アンテナ
１２０２  無線部
１２０３  フィルタ部
１２０４  変換部
１２０５  除去部
１２０６  ＦＦＴ部
１２０７  初期判定値生成部
１２０８  信号検出部
１２０９  復号部
１２１０  伝搬路推定部
１２１１シンボルレプリカ生成部
１３０１  伝搬路補償部
１３０２  逆拡散部
１３０３  Ｐ／Ｓ変換部
１３０４  復調部
１３０５  復号部
１３０６  シンボルレプリカ生成部
１４０１  干渉レプリカ生成部
１４０２  加算部
１４０３  信号分離部
１４０４  シンボルレプリカ生成部
１６０１  受信アンテナ
１６０２  無線部
１６０３  フィルタ部
１６０４  Ａ／Ｄ変換部
１６０５  ＧＩ除去部
１６０６  ＦＦＴ部
１６０７  初期判定値生成部
１６０８  信号検出部
１６０９  復号部
１６１０  伝搬路推定部
１６１１  シンボルレプリカ生成部
１７０１  干渉レプリカ生成部
１７０２  加算部
１７０３  信号分離部
【図１】
2010050642.tif 000015
【図２】
2010050642.tif 000016
【図３】
2010050642.tif 000017
【図４】
2010050642.tif 000018
【図５】
2010050642.tif 000019
【図６】
2010050642.tif 000020
【図７】
2010050642.tif 000021
【図８】
2010050642.tif 000022
【図９】
2010050642.tif 000023
【図１０】
2010050642.tif 000024
【図１１】
2010050642.tif 000025
【図１２】
2010050642.tif 000026
【図１３】
2010050642.tif 000027
【図１４】
2010050642.tif 000028
【図１５】
2010050642.tif 000029
【図１６】
2010050642.tif 000030
【図１７】
2010050642.tif 000031
【図１８】
2010050642.tif 000032
【図１９】
2010050642.tif 000033